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    導電膠材料特性及用途說明
    來源:科健儀器 時間:2017-05-22
    導電膠材料特性及用途說明
    什么是導電膠:
    導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠黏劑,它通常以基體樹脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分,通過基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起,形成導電通路,實現被粘材料的導電連接。
    導電膠組成:
    導電填料的粒度和形狀對導電膠的導電性能有直接的影響。粒度大的填料導電效果優于小的,但同時會呆料鏈接強度的降低。不定形的填料導電性能和連接強度優于球形。但各向異性導電膠智能用粒度分布較窄的球形填料。不同粒度和形狀的填料配合使用可以得到較好的導電性能和連結強度。
     
    導電填料通常主要是有碳、金屬、金屬氧化物三大類。碳類材料中的炭黑的導電性很好,但存在加工困難的問題;石墨很難粉碎和分散,且導電性隨產地等變化較大。金屬氧化物導電性普遍較差。
     
    導電布結構層
     
     
    導電膠的分類:
    一、按基體可分為熱塑性導電膠和熱固性導電膠。
    熱塑性導電膠的基體樹脂分子鏈很長,且支鏈少,在高溫下固化時流動性較好,可重復使用。熱固性導電膠的基體材料最初是單體或預聚合物,在固化過程中發生聚合反應,高分子鏈連接形成交聯的三維網狀結構,高溫下不易流動。
     
    二、按導電機理分為本征導電膠和復合導電膠。
    本征導電膠是指分子結構本身具有導電功能的共扼聚合物,這類材料電阻率較高,導電穩定性及重復性較差,成本也較高,故很少研究。
    復合導電膠是指在有機聚合物基體中添加導電填料,從而使其具有與金屬相近的導電性能。
     
    三、按導電方向分為各向同性(ICAs)和各向異性(ACAs)兩大類:
    1、各向同性在各個方向有相同的導電性能;
    2、各向異性在XY方向是絕緣的,而在Z方向上是導電的。通過選擇不同形狀和添加量的填料,可以分別做成各向同性或各向異性導電膠。
     
    四、按照固化體系的不同,導電膠可分為室溫固化導電膠、中溫固化導電膠、高溫固化導電膠和紫外光固化導電膠等。
     
    室溫固化需要的時間太長,一般需要數小時到幾天,且室溫儲存時體積電阻率容易發生變化,因此工業上較少使用。
     
    中溫固化導電膠力學性能優異,且固化溫度一般低于150℃,此溫度范圍能較好地匹配電子元器件的使用溫度和耐溫能力,因此是目前應用較多的導電膠。
     
    高溫固化導電膠高溫固化時,金屬粒子容易被氧化,固化速度快,導電膠使用時要求固化時間須較短,因此也使用較少。
     
    紫外光固化導電膠主要是依靠紫外光的照射引起樹脂基體發生固化反應,固化速度較快,樹脂基體在避光的條件下可以保存較長時間,是一種新型的固化方式。
     
    五、按導電粒子分類的導電膠又可以分為金導電膠、銀導電膠、銅導電膠、碳類導電膠、納米碳管導電膠等。
     
     
    導電膠的應用
    導電膠用于不易焊接又要求具有導電性的粘接。主要用于雷達、磁管及開關、攝像管導電玻璃及裝箍環、三極管管芯。此外還可以用于繼承電路片與陶瓷底片的粘合,洲際彈道導彈的倉庫、實驗室、電子計算機的屏蔽罩、拋物面天線、液晶顯示器中導電接線部分的粘合等。導電膠的主要應用范圍如:電話和移動通信系統,廣播、電視、計算機等行業,汽車工業,醫用設備等方面。
     
    最常見的導電膠
    最常見的導電膠是環氧樹脂中填充銀粒子。與其他導電膠相比,環氧樹脂導電膠根據選用的固化劑不同可以配制成單組分或多組分,室溫固化型、中溫固化型或者高溫固化型,無溶劑型或有溶劑型,具有多種優異性能和多樣性。這使得它成為導電膠中應用最廣的品種。
     
    導電膠的制作方法
    導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠粘劑,它通常以基體樹脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分,通過基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起,形成導電通路,實現被粘材料的導電連接。
     
    導電膠主要由樹脂基體、導電粒子和分散添加劑、助劑等組成。目前市場上使用的導電膠大都是填料型。
     
    填料型導電膠的樹脂基體,原則上講,可以采用各種膠粘劑類型的樹脂基體,常用的一般有熱固性膠黏劑如環氧樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等膠黏劑體系。這些膠黏劑在固化后形成了導電膠的分子骨架結構,提供了力學性能和粘接性能保障,并使導電填料粒子形成通道。由于環氧樹脂可以在室溫或低于150℃固化,并且具有豐富的配方可設計性能,目前環氧樹脂基導電膠占主導地位。
     
    導電膠要求導電粒子本身要有良好的導電性能粒徑要在合適的范圍內,能夠添加到導電膠基體中形成導電通路。導電填料可以是金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的粉末和石墨及一些導電化合物。
     
     
    導電型膠粘劑的應用
    導電型膠粘劑,即導電膠,既能有效地膠接各種材料,又具有導電性能。
     
    導電膠粘劑包括兩大類,各向同性均質導電膠粘劑(ICA)和各向異性導電膠粘劑(ACA)。ICA是指各個方向均導電的粘合劑;ACA則不一樣,如Z軸ACA是指在Z方向導電的粘合劑,而在X和Y方向則不導電。
     
    導電膠水通常用于微電子裝配,包括細導線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連接、粘接導線與管座、粘接元件與穿過印刷線路的平面孔,粘接波導調諧以及孔修補。
     
    導電膠粘劑也可用于取代焊接溫度超過因焊接形成氧化膜時耐受能力的點焊。導電粘合劑作為錫鉛焊料的替代品,其主要應用范圍如:電話和移動通信系統;廣播、電視、計算機等行業;汽車工業、醫用設備;解決電磁兼容(EMC)等方面。
     
    導電黏合劑的另一應用是在鐵電體裝置中用於電極片與磁體晶體的粘接。導電粘合劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨於沉積的焊接。用於電池接線柱的粘接是當焊接溫度不利時,導電粘合劑的又一用途。
     
    而且,導電粘合劑能形成足夠強度的接頭,因此,可以用作結構粘合劑。隨著電子組裝業的高速發展,導電粘合劑的研究也將進入更高的層次,即向高導電率、低熱阻、更可靠方向發展。
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